鋰離子電池具有體積小、質(zhì)量輕、比能量高、壽命長、可快速充電等優(yōu)點(diǎn)。相較于其它類型的電池而言，具有明顯優(yōu)越的綜合性能，競爭優(yōu)勢不可忽視。它的特點(diǎn)決定了它要求有性能完備的充電管理芯片。

　　本文論述了一種鋰離子電池充電器芯片的設(shè)計：在通過欠壓閉鎖電路檢測充電條件滿足之后，先對電壓過低的電池進(jìn)行涓流充電。當(dāng)電池電壓達(dá)到安全電平時，采用恒流．恒壓充電方式對電池快速充電。當(dāng)電池最終浮充電壓達(dá)到4．2 V時，充電過程終止。芯片采用最小電流恒壓終止控制實現(xiàn)較高的精度，從而有效利用電池容量并防止電池的過充損壞。并且在芯片溫度升高時，內(nèi)部的熱限制電路將自動減小充電電流。再結(jié)合其他控制和保護(hù)電路，實現(xiàn)了充電控制的智能化。

　　芯片的設(shè)計采用0．6umBi-CMOS混合信號模型。通過對各模塊和整體電路的功能進(jìn)行HSPICE仿真，驗證了設(shè)計的可行性。

　　本論文主要針對鋰離子電池充電器的研究，設(shè)計了一款單節(jié)鋰離子電池充電控制芯片，并且可以從USB接口充電。該芯片具有鋰離子電池充電器的完整功能，并且具有熱調(diào)節(jié)功能，可在無過熱危險的情況下實現(xiàn)電池充電速率的最大化。同時可以人工通過芯片外接電阻電容控制充電電流和充電時間。并且具有充電狀態(tài)顯示功能，智能化控制充電流程。本論文的設(shè)計成果對其他同類芯片的設(shè)計也大有幫助。

　　本論文將重點(diǎn)討論鋰離子電池充電器的設(shè)計原理及其功能仿真驗證，同時也將對其相關(guān)知識加以介紹，論文共分為四章：

　　第一章：主要介紹論文的背景，來源，前沿發(fā)展?fàn)顩r，以及論文的研究工作和章節(jié)安排；第二章：主要介紹鋰離子電池的工作原理及其充放電特性，充電過程和充電方法，以及充電保護(hù)措施等相關(guān)知識；第三章：主要介紹芯片的系統(tǒng)框架，以及整個芯片工作過程；第四章：主要介紹芯片的關(guān)鍵模塊設(shè)計與功能驗證，并且介紹芯片的應(yīng)用及整體仿真驗證。

　　本文設(shè)計的是對鋰離子電池充電的芯片，因此有必要對鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行一些了解。本章首先對鋰離子電池化學(xué)原理及特性作了簡要介紹，并說明鋰電池在使用過程中必須注意的問題，最后介紹了鋰電池的常用充電方法。